Le Case auto sono ancora legate all’ architettura a 12 V dei loro veicoli, vecchia di oltre 70 anni: ecco cosa cambia con le auto a 48 V
L’industria automobilistica ha conservato per oltre mezzo secolo una caratteristica presente su quasi tutti i veicoli leggeri: il sistema elettrico a 12 V. Dopo aver abbandonato oltre 70 anni fa l’architettura a 6 V, non c’è stata più alcuna evoluzione di massa e i Costruttori sono rimasti fondamentalmente vincolati ai loro fornitori (o viceversa?). Adesso che i costi di produzione, l’efficienza e la sostenibilità sono cruciali alla sopravvivenza del mercato, le Case automobilistiche stanno considerando con maggiore interesse il passaggio da 12 a 48 V. Ne ha dimostrato i vantaggi Tesla con il Cybertruck, invitando anche altri Costruttori a slegarsi da un’architettura obsoleta e inadeguata all’evoluzione delle esigenze energetiche dei veicoli. Vi spieghiamo cosa cambia tra un’auto a 12 V e 48 V in questo approfondimento, che fa parte del 4° Aftermarket Report di SICURAUTO.it “Connettività, Elettrificazione, SERMI e Sostenibilità: quali soluzioni concrete per l’Aftermarket del futuro?”.
PERCHE’ TESLA HA SCELTO I 48 V INVECE DEI 12 V
Durante un’intervista di Sandy Munro, Elon Musk ha affermato: “E’ molto difficile passare da 12 a 48 V perché tutti gli elementi periferici devono funzionare a 48 V. Ci sono un sacco di cose in un’auto che funzionano ancora a 12 V: il tergicristallo, l’alzavetri, gli airbag, la regolazione dei sedili, tutto è progettato a 12 V. Quindi l’intera supply chain è ‘impostata’ sui 12 V, ed è per questo che è rimasta vincolata a questo per anni. Avere una tensione più alta significa ridurre le perdite di resistenza, la corrente e il riscaldamento in qualsiasi filo”.
Banalmente, Musk fa riferimento alla relazione tra Potenza elettrica (P), Tensione (V) e Intensità di corrente (I) cioè P=V x I. “Poiché il riscaldamento è proporzionale al quadrato della corrente, aumentando la tensione, si può ridurre la corrente e quindi il riscaldamento del filo. L’effetto netto è che si possono utilizzare fili molto più sottili, molto meno rame e quindi ridurre il peso (ed il costo ndr) dei cablaggi”.
DA 12 A 48 V FINO ALL’85% DI PESO IN MENO
Elon Musk definisce il passaggio all’architettura a 48 V “ovvio”, ma non bisogna pensare che riguardi solo le auto elettriche. Tutt’altro, con l’elettrificazione Full e Mild Hybrid, sempre più auto sfruttano motori elettrici per azionare pompa di raffreddamento a liquido, compressori del climatizzatore, turbocompressori ibridi, etc. Chiaramente a questi componenti, si aggiungono anche le decine di centraline e utilizzatori elettrici di cui è dotata l’auto.
Per comprendere meglio cosa cambierebbe realmente da 12 a 48 V, consideriamo le stime di una società specializzata nella produzione di moduli di potenza ad alte prestazioni. Secondo Vicorpower, l’implementazione di un’architettura a 48 V ridurrà il consumo medio a bordo di un veicolo elettrico da 10 kW a 5 kW (consumo medio stimato nel 2023), fino a circa 1 kW (in previsione di un’implementazione del 48 V più diffusa nel 2033), quando l’assorbimento maggiore sarà dovuto prevalentemente all’impianto Audio, secondo l’azienda.
Più nello specifico, il passaggio da 12 V a 48 V, a parità di potenza elettrica erogata (950 W) agli utilizzatori ad alto assorbimento su una lunghezza di cavi di circa 5 metri, fa si che:
- la corrente diminuisce da 79 A a circa 19 A;
- il peso e lo spessore del cavo, passano da circa 2 kg e 5 mm di diametro a circa 0,24 kg e 2,6 mm di diametro;
- la perdita resistiva diminuisce da circa 40 W a di 6 W;
LA PROVOCAZIONE DI MUSK ALLE ALTRE CASE AUTOMOBILISTICHE
Elon Musk ha annunciato verso la fine del 2023 di aver messo a disposizione un manuale per tutte le Case automobilistiche dal titolo “Come costruire un’auto a 48V”, illustrando i numerosi vantaggi di questa transizione. Quella che inizialmente sembrava solo una provocazione, si è rivelata un’apertura apprezzata da Ford.
Jim Farley, CEO Ford, ringraziando Elon Musk su X, ha fatto capire che ci stanno lavorando e che l’impulso dato da Tesla aiuterà l’industria a cambiare rotta. “Lavoriamo insieme per aiutare anche i fornitori a spostarsi verso il futuro dei 48 V”.
